Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Gebiet der Erfindung:Field of the invention:
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kugelspindelmechanismus,
bei dem ein Mutternelement auf eine Kugelspindel mittels Kugeln aufgeschraubt
ist und bei der das Mutternelement durch den Antrieb einer Drehantriebsquelle
axial entlang der Kugelspindelwelle verschoben wird.The
The present invention relates to a ball screw mechanism,
in which a nut member screwed onto a ball screw by means of balls
is and in which the nut member by the drive of a rotary drive source
is moved axially along the ball screw shaft.
Beschreibung des Standes der Technik:Description of the Related Art:
Bisher
sind Kugelspindelmechanismen bekannt, die eine Gewindespindel mit
schraubenförmigen Nuten aufweisen, welche in ihre äußere
Umfangsfläche eingeschnitten sind. Ein zylindrisch geformtes
Mutternelement ist an der äußeren Umfangsseite
der Gewindespindel angeordnet. In schraubenförmigen Nuten
sind zwischen der Gewindespindel und dem Mutternelement Kugeln angeordnet.So far
Ball screw mechanisms are known which a threaded spindle with
have helical grooves which in their outer
Peripheral surface are cut. A cylindrically shaped
Nut element is on the outer peripheral side
arranged the threaded spindle. In helical grooves
are arranged between the threaded spindle and the nut element balls.
Bei
einem solchen Kugelspindelmechanismus ist bspw. eine Drehantriebsquelle,
wie ein Motor oder dgl., mit der Gewindespindel verbunden. Durch Rotation
der Gewindespindel wird die Drehbewegung des Gewindes über
die Kugeln in eine lineare Bewegung des Mutternelementes umgewandelt,
wodurch das Mutternelement linear entlang der Achse der Gewindespindel
verschoben wird.at
such a ball screw mechanism is, for example, a rotary drive source,
as a motor or the like., Connected to the threaded spindle. By rotation
the threaded spindle is the rotational movement of the thread over
the balls are transformed into a linear movement of the nut element,
whereby the nut member linear along the axis of the threaded spindle
is moved.
Bei
dem oben beschriebenen Kugelspindelmechanismus ist es notwendig,
dass die Kugeln bei der Verschiebung des Mutternelementes in der
axialen Richtung zwischen dem Mutternelement und der Gewindespindel
zirkulieren. Aus diesem Grunde sind, wie bei dem in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift JP 2005-048845 A beschrieben, Endelemente
an beiden Enden des Mutternelementes vorgesehen, in denen Zirkulationsdurchgänge
ausgebildet sind. Ein Rückführdurchgang ist entlang
der Axialrichtung des Mutternelementes vorgesehen und verbindet
die Endelemente. Wenn das Mutternelement entlang der Gewindespindel
verschoben wird, werden dann die zwischen dem Mutternelement und der
Gewindespindel angebrachten Kugeln zirkuliert, indem sie von den
schraubenförmigen Nuten an der einen Endseite des Mutternelementes über
den Zirkulationsweg in einem der Endelemente zu dem Kugelrückführdurchgang,
durch den Zirkulationsweg des anderen Elementes zirkulieren. Dann
werden die Kugeln wieder in die schraubenförmigen Nuten
an der anderen Endseite des Mutternelementes bewegt.In the ball screw mechanism described above, it is necessary that the balls circulate in the axial direction between the nut member and the screw shaft upon displacement of the nut member. For this reason, as in the Japanese Patent Laid-Open Publication JP 2005-048845 A described, end members provided at both ends of the nut member, in which circulation passages are formed. A return passage is provided along the axial direction of the nut member and connects the end members. When the nut member is slid along the screw shaft, the balls mounted between the nut member and the screw shaft are then circulated, from the helical grooves on one end side of the nut member via the circulation path in one of the end members to the ball return passage, through the circulation path of the other Element circulate. Then the balls are again moved into the helical grooves on the other end side of the nut member.
Bei
dem oben beschriebenen Stand der Technik ist es aber notwendig,
dass das Mutternelement in einem Maße entsprechend dem
Abschnitt des Kugelrückführdurchgangs radial nach
außen im Durchmesser erweitert wird, weil der Kugelrückführdurchgang,
durch welchen die Kugeln zirkuliert werden, an einer äußeren
Umfangsseite einer Öffnung vorgesehen ist, durch welche
die Gewindespindel durch das Mutternelement eingesetzt ist. Dadurch wird
das Mutternelement sehr groß.at
However, it is necessary in the prior art described above
in that the nut member corresponds to a degree corresponding to
Section of the ball return passage radially to
outside is widened in diameter, because the ball return passage,
through which the balls are circulated, on an outer one
Circumference side of an opening is provided, through which
the threaded spindle is inserted through the nut member. This will
the nut element very big.
Außerdem
sind die Bearbeitungsschritte zum Ausbilden des Kugelrückführdurchgangs
für das Rückführen der Kugeln in der
axialen Richtung durch das Mutternelement mühsam. Da die
Endelemente so aufgebaut sind, dass sie in beiden Enden des Mutternelementes
angebracht werden, wird außerdem die Form der Endelemente
und die Form der Befestigungsbereiche der Endelemente in dem Mutternelement
komplex. Dadurch wird die Herstellung und Montage des Mutternelementes
kompliziert und die Produktivität des Kugelspindelmechanismus
wird verringert.Furthermore
are the processing steps for forming the ball return passage
for returning the balls in the
axial direction through the nut member tedious. Because the
End members are constructed so that they are in both ends of the nut member
are attached, also the shape of the end elements
and the shape of the attachment portions of the end members in the nut member
complex. This will produce and assemble the nut element
complicated and the productivity of the ball screw mechanism
is reduced.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kugelspindelmechanismus
vorzuschlagen, dessen Durchmesser verringert werden kann, wobei die
Produktivität des Kugelspindelmechanismus verbessert werden
soll.It
Object of the present invention, a ball screw mechanism
to propose, the diameter of which can be reduced, the
Productivity of the ball screw mechanism can be improved
should.
Die
vorliegende Erfindung ist insbesondere gekennzeichnet durch eine
Kugelspindelwelle mit einer ersten Kugelgewindenut, die an ihrer äußeren Umfangsfläche
eingeschnitten ist, ein Mutternelement, das zylindrisch ausgebildet
ist und an dessen innerer Umfangsfläche eine zweite Kugelgewindenut ausgebildet
ist, wobei das Mutternelement auf einer äußeren
Umfangsseite der Kugelspindelwelle angeordnet ist und über
Kugeln, die zwischen der zweiten Kugelgewindenut und der ersten
Kugelgewindenut angebracht sind, in Gewindeeingriff mit der Kugelspindelwelle
steht, und ein Zirkulationselement, das mit beiden Enden des Mutternelementes
in dessen axialer Richtung verbunden ist, um die Kugeln durch einen
Zirkulationsdurchgang zu zirkulieren, der auf der Außenseite
des Mutternelementes von einer Endseite in Verschiebungsrichtung
des Mutternelementes zur anderen Endseite vorgesehen ist, wobei das
Zirkulationselement einen Grundkörperabschnitt aufweist,
der an dem Mutternelement angebracht ist, und einen zylindrischen
Abschnitt, der mit dem Grundkörperabschnitt verbunden ist.The
The present invention is characterized in particular by
Ball screw shaft having a first ball screw groove on its outer peripheral surface
is cut, a nut member, which is cylindrical
is and formed on the inner circumferential surface of a second ball screw groove
is, wherein the nut member on an outer
Circumference side of the ball screw shaft is arranged and over
Balls between the second ball screw groove and the first
Ball thread groove are mounted, in threaded engagement with the ball screw shaft
stands, and a circulation element, which with both ends of the nut member
in the axial direction is connected to the balls by a
Circulation passage to circulate on the outside
the nut member from one end side in the displacement direction
the nut element is provided to the other end side, wherein the
Circulation element has a main body portion,
which is attached to the nut member, and a cylindrical
Section connected to the body portion.
Die
obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung
mit der Zeichnung, in welcher bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt sind.The
Above and other objects, features and advantages of the invention
also result from the following description in conjunction
with the drawing, in which preferred embodiments
of the present invention are exemplified.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kugelspindelmechanismus gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 15 is a perspective view of a ball screw mechanism according to a first embodiment of the present invention;
2 ist
eine aufgebrochene perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils
des Kugelspindelmechanismus gemäß 1; 2 is a broken exploded perspective view of a portion of the ball screw mechanism according to 1 ;
3 ist
ein Längsschnitt in der axialen Richtung des Kugelspindelmechanismus
gemäß 1; 3 is a longitudinal section in the axial direction of the ball screw mechanism according to 1 ;
4 ist
eine Draufsicht auf den Kugelspindelmechanismus gemäß 1; 4 is a plan view of the ball screw mechanism according to 1 ;
5 ist
ein Schnitt entlang der Linie V-V in 1; 5 is a section along the line VV in 1 ;
6 ist
eine einfache perspektivische Ansicht erster und zweiter Rückführelemente,
die Teile des Kugelspindelmechanismus bilden; 6 Figure 11 is a simple perspective view of first and second return elements forming parts of the ball screw mechanism;
7 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kugelspindelmechanismus gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 7 Fig. 15 is a perspective view of a ball screw mechanism according to a second embodiment of the present invention;
8 ist
eine aufgebrochene perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils
des Kugelspindelmechanismus gemäß 7; 8th is a broken exploded perspective view of a portion of the ball screw mechanism according to 7 ;
9 ist
ein Schnitt in der axialen Richtung des Kugelspindelmechanismus
gemäß 7. 9 is a section in the axial direction of the ball screw mechanism according to 7 ,
Beschreibung der bevorzugten
AusführungsformenDescription of the preferred
embodiments
In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 10 einen Kugelspindelmechanismus gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.In 1 denotes the reference numeral 10 a ball screw mechanism according to a first embodiment of the present invention.
Der
Kugelspindelmechanismus 10, wie er in den 1 bis 4 dargestellt
ist, umfasst eine längliche Kugelspindelwelle 12,
die sich in einer axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und
B) erstreckt, eine Verschiebungsmutter (Mutternelement) 14,
die verschieblich auf eine äußere Umfangsseite der
Kugelspindelwelle 12 aufgesetzt ist, und ein erstes Rückführelement
(Zirkulationselement) 18 und ein zweites Rückführelement
(Zirkulationselement) 20, die paarweise vorgesehen sind
und durch welche Stahlkugeln 16 zwischen der Kugelspindelwelle 12 und
der Verschiebungsmutter 14 zirkulieren.The ball screw mechanism 10 as he is in the 1 to 4 shown comprises an elongated ball screw shaft 12 that extends in an axial direction (the direction of arrows A and B), a displacement nut (nut member) 14 Slidable on an outer peripheral side of the ball screw shaft 12 is attached, and a first return element (circulation element) 18 and a second return element (circulation element) 20 which are provided in pairs and by which steel balls 16 between the ball screw shaft 12 and the displacement nut 14 circulate.
Die
Kugelspindelwelle 12 ist bspw. aus einem metallischen Material
hergestellt und weist eine erste Gewindenut 22 auf, die
schraubenförmig in ihre äußere Umfangsfläche
in der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) der Kugelspindelwelle 12 eingeschnitten
ist, die mit einer im Querschnitt im Wesentlichen halbkreisförmigen
Form zurückgesetzt und so geformt ist, dass Abschnitte
der Stahlkugeln 16 in das Innere der ersten Gewindenut 22 eingesetzt werden
können.The ball screw shaft 12 is, for example, made of a metallic material and has a first thread groove 22 helically into its outer peripheral surface in the axial direction (the direction of arrows A and B) of the ball screw shaft 12 is recessed, which is set back with a substantially semicircular in cross-section shape and shaped so that portions of the steel balls 16 into the interior of the first thread groove 22 can be used.
Die
Verschiebungsmutter 14 weist eine zylindrische Form auf.
An der Seite eines Endes 14a (in der Richtung des Pfeils
A) und an der Seite des anderen Endes 14b (in der Richtung
des Pfeils B) sind jeweils Befestigungsabschnitte 24a, 24b vorgesehen,
die jeweils mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form aus einer äußeren
Umfangsfläche der Verschiebungsmutter 14 ausgeschnitten
sind. Die Befestigungsabschnitte 24a, 24b sind
zueinander entlang der Umfangsrichtung um die Achse der Verschiebungsmutter 14 versetzt
und so ge formt, dass sie von der äußeren Umfangsseite
zu der inneren Umfangsseite der Verschiebungsmutter 14 durchtreten
(vgl. 4).The displacement nut 14 has a cylindrical shape. At the side of an end 14a (in the direction of arrow A) and on the side of the other end 14b (in the direction of the arrow B) are each fastening sections 24a . 24b provided, each having a substantially rectangular shape from an outer peripheral surface of the displacement nut 14 are cut out. The attachment sections 24a . 24b are mutually along the circumferential direction about the axis of the displacement nut 14 offset and shaped so that they from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the sliding nut 14 pass through (cf. 4 ).
Andererseits
ist eine zweite Gewindenut 26 schraubenförmig
entlang der axialen Richtung der Verschiebungsmutter 14 eingeschnitten
und an der inneren Umfangsfläche der Verschiebungsmutter 14 vorgesehen.
Die zweite Gewindenut 26 ist so ausgebildet, dass sie der
ersten Gewindenut 22 gegenüberliegt und in einem
Zustand, in welchem die Kugelspindelwelle 12 durch das
Innere der Verschiebungsmutter 14 eingesetzt ist, parallel
zu dieser verläuft. Das bedeutet, dass die erste Gewindenut 22 und
die zweite Gewindenut 26 beide in der gleichen Richtung schraubenförmig
ausgebildet sind.On the other hand, a second thread groove 26 helically along the axial direction of the displacement nut 14 cut and on the inner peripheral surface of the sliding nut 14 intended. The second thread groove 26 is designed to be the first thread groove 22 is opposite and in a state in which the ball screw shaft 12 through the interior of the displacement nut 14 is inserted, parallel to this runs. That means the first thread groove 22 and the second thread groove 26 both are helical in the same direction.
Die
zweite Gewindenut 26 weist in der gleichen Weise wie die
erste Gewindenut 22 eine im Querschnitt halbkreisförmige
Gestalt auf, so dass die Stahlkugeln 16, die in die erste
Gewindenut 22 eingesetzt sind, auch in die zweite Gewindenut 26 eingesetzt
sind. Aus diesem Grunde stehen die Kugelspindelwelle 12 und
die Verschiebungsmutter 14 über die Stahlkugeln 16 in
Gewindeeingriff miteinander.The second thread groove 26 points in the same way as the first thread groove 22 a semi-circular in cross-section shape, so that the steel balls 16 in the first thread groove 22 are used, even in the second thread groove 26 are used. For this reason, the ball screw shaft 12 and the displacement mother 14 over the steel balls 16 in threaded engagement with each other.
Die
ersten und zweiten Rückführelemente 18, 20 bestehen
bspw. aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial. Wie in den 2 bis 6 gezeigt
ist, umfassen die ersten und zweiten Rückführelemente 18, 20 Grundkörperabschnitte 28a, 28b,
die jeweils in zugeordneten Befestigungsabschnitten 24a, 24b der Verschiebungsmutter 14 angebracht
sind, zylindrische Abschnitte 30a, 30b, welche
von Endflächen der Grundkörperabschnitte 28a, 28b vorstehen,
und Rückführdurchgänge (Zirkulationsdurchgänge) 32, die
im Inneren der Grundkörperabschnitte 28a, 28b und
der zylindrischen Abschnitte 30a, 30b ausgebildet
sind und durch welche die Stahlkugeln 16 zwischen der Verschiebungsmutter 14 und
der Kugelspindelwelle 12 zirkulieren.The first and second return elements 18 . 20 consist, for example, of a resin or plastic material. As in the 2 to 6 is shown, the first and second return elements comprise 18 . 20 Body parts 28a . 28b , each in associated mounting sections 24a . 24b the displacement nut 14 are attached, cylindrical sections 30a . 30b , which of end surfaces of the body portions 28a . 28b protrude, and return passages (circulation passages) 32 that are inside the body sections 28a . 28b and the cylindrical sections 30a . 30b are formed and through which the steel balls 16 between the displacement nut 14 and the ball screw shaft 12 circulate.
Die
ersten und zweiten Rückführelemente 18, 20 sind
derart angeordnet, dass die Grundkörperabschnitte 28a, 28b,
die entsprechend der Form der Befestigungsbereiche 24a, 24b blockförmig
ausgebildet sind, die Befestigungsabschnitte 24a, 24b abdecken.
Sie sind an dem einen Ende 14a bzw. dem anderen Ende 14b der
Verschiebungsmutter 14 bspw. durch Kleben, Halteringe oder
dgl. befestigt (vgl. 1 und 4). Als
Folge hiervon bilden die ersten und zweiten Rückführelemente 18, 20 einen Teil
der Verschiebungsmutter 14.The first and second return elements 18 . 20 are arranged such that the basic body sections 28a . 28b , which correspond to the shape of the attachment areas 24a . 24b are block-shaped, the mounting portions 24a . 24b cover. They are at one end 14a or the other end 14b the displacement nut 14 For example, by gluing, retaining rings or the like. Attached (see. 1 and 4 ). As a result, the first and second return elements form 18 . 20 a part of the displacement nut 14 ,
In
den Grundkörperabschnitten 28a, 28b sind
innere Wandflächen, die der Kugelspindelwelle 12 zugewandt
sind, mit im Querschnitt bogenförmiger Gestalt ausgebildet.
Die inneren Wandabschnitte haben den gleichen Krümmungsradius
wie die innere Umfangsfläche der Verschiebungsmutter 14.
Entsprechende Abschnitte der Rückführdurchgänge 32 öffnen
sich zu den inneren Wandflächen der Grundkörperabschnitte 28a, 28b.In the body sections 28a . 28b are inner wall surfaces, that of the ball screw shaft 12 facing, formed with a cross-section arcuate shape. The inner wall portions have the same radius of curvature as the inner peripheral surface of the displacement nut 14 , Corresponding sections of the return passages 32 open to the inner wall surfaces of the body portions 28a . 28b ,
Außerdem
sind an den inneren Wandflächen der Grundkörperabschnitt 28a, 28b Vorsprünge 34 vorgesehen,
die den Rückführdurchgängen 32 zugewandt
sind und sich gegenüber den inneren Wandflächen
nach außen erweitern. Die Vorsprünge 34 sind parallel
zu den Rückführdurchgängen 32 vorgesehen.
Eine Innenfläche, die dem Rückführdurchgang 32 gegenüberliegt,
weist eine im Querschnitt halbkreisförmige Gestalt auf
und ist mit dem Rückführdurchgang 32 verbunden.In addition, on the inner wall surfaces of the main body portion 28a . 28b projections 34 provided to the return passages 32 facing and expand towards the inner wall surfaces to the outside. The projections 34 are parallel to the return passages 32 intended. An inner surface, which is the return passage 32 opposite, has a semi-circular in cross-section shape and is connected to the return passage 32 connected.
Wenn
die Stahlkugeln 16 sich von dem Rückführdurchgang 32 zu
der zweiten Gewindenut 26 der Verschiebungsnut 14 bewegen
und wenn sich die Stahlkugeln 16 von der zweiten Gewindenut 26 in den
Rückführdurchgang 32 bewegen, werden
die Stahlkugeln 16 außerdem durch die Vorsprünge 34 geführt.
Das bedeutet, dass die Vorsprünge 34 eine Führungsfunktion
zum Führen der Bewegung der Stahlkugeln 16 zwischen
den ersten und zweiten Rückführelementen 18, 20 und
der Verschiebungsmutter 14 übernehmen.If the steel balls 16 away from the return passage 32 to the second thread groove 26 the displacement groove 14 move and if the steel balls 16 from the second thread groove 26 in the return passage 32 move, the steel balls 16 also through the projections 34 guided. That means the protrusions 34 a guiding function for guiding the movement of the steel balls 16 between the first and second return elements 18 . 20 and the displacement nut 14 take.
Die
zylindrischen Abschnitte 30a, 30b weisen festgelegte
Längen auf und stehen senkrecht von den Seitenflächen
der Grundkörperabschnitte 28a, 28b vor.
Wenn die ersten und zweiten Rückführelemente 18, 20 an
der Verschiebungsmutter 14 angebracht sind, liegen außerdem
die zylindrischen Abschnitte 30a, 30b jeweils
an der äußeren Umfangsfläche der Verschiebungsmutter 14 an.
Die zylindrischen Abschnitte 30a, 30b sind im
Wesentlichen parallel zu der Achse der Verschiebungsmutter 14 und
der Kugelspindelwelle 12 angeordnet. Entsprechende Endflächen
des zylindrischen Abschnitts 30a und des zylindrischen
Abschnitts 30b, die einander gegenüberliegend
koaxial zueinander angeordnet sind, liegen aneinander an.The cylindrical sections 30a . 30b have predetermined lengths and are perpendicular from the side surfaces of the body portions 28a . 28b in front. When the first and second return elements 18 . 20 at the displacement nut 14 are attached, are also the cylindrical sections 30a . 30b each on the outer peripheral surface of the sliding nut 14 at. The cylindrical sections 30a . 30b are substantially parallel to the axis of the displacement nut 14 and the ball screw shaft 12 arranged. Corresponding end faces of the cylindrical section 30a and the cylindrical portion 30b , which are arranged opposite to each other coaxially to each other, abut each other.
Der
Rückführdurchgang 32 weist einen im Wesentlichen
L-förmigen Querschnitt auf und tritt von den Grundkörperabschnitten 28a, 28b in
das Innere der zylindrischen Abschnitte 30a, 30b durch.
Der Rückführdurchgang 32 umfasst den
ersten Durchgang 36, der primär in den Grundkörperabschnitten 28a, 28b angeordnet
ist und sich zu der inneren Wandfläche der Grundkörperabschnitte 28a, 28b öffnet.
Der Rückführdurchgang 32 umfasst außerdem einen
zweiten Durchgang 38, der sich in einer geraden Linie entlang
der zylindrischen Abschnitte 30a, 30b erstreckt
und sich an deren anderem Ende öffnet. Außerdem
sind der erste Durchgang 36 und der zweite Durchgang 38 miteinander
verbunden und so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen senkrecht
zueinander angeordnet sind. Der Durchgangsdurchmesser des Durchgangs 32 ist
so gewählt, dass sich die Stahlkugeln 16 durch
den Rückführdurchgang 32 bewegen können.The return passage 32 has a substantially L-shaped cross-section and emerges from the body portions 28a . 28b in the interior of the cylindrical sections 30a . 30b by. The return passage 32 includes the first passage 36 , which is primarily in the body segments 28a . 28b is arranged and extends to the inner wall surface of the body portions 28a . 28b opens. The return passage 32 also includes a second passage 38 moving in a straight line along the cylindrical sections 30a . 30b extends and opens at the other end. Besides, the first passage 36 and the second passage 38 connected to each other and formed so that they are arranged substantially perpendicular to each other. The passage diameter of the passage 32 is chosen so that the steel balls 16 through the return passage 32 can move.
Der
erste Durchgang 36 weist eine im Wesentlichen schraubenförmige
Gestalt ähnlich der zweiten Gewindenut 26 in der
Verschiebungsmutter 14 auf. Wenn die ersten und zweiten
Rückführelemente 18, 20 in dem
Befestigungsabschnitt 24a, 24b der Verschiebungsmutter 14 angebracht
werden, werden die Enden der ersten Durchgänge 36 mit
Enden der zweiten Gewindenut 26 verbunden, die sich jeweils
zu den Befestigungsabschnitten 24a, 24b erstrecken.The first passage 36 has a substantially helical shape similar to the second thread groove 26 in the displacement nut 14 on. When the first and second return elements 18 . 20 in the attachment section 24a . 24b the displacement nut 14 be attached, the ends of the first passes 36 with ends of the second thread groove 26 connected to each other to the attachment sections 24a . 24b extend.
Aus
diesem Grunde bildet der Rückführdurchgang 32,
der den ersten Durchgang 36 umfasst, zusammen mit der zweiten
Gewindenut 26 in der Verschiebungsmutter 14 eine
Wälznut und die Stahlkugeln 16 können
sich über den ersten Durchgang 36 zwischen dem
Rückführdurchgang 32 und der zweiten
Gewindenut 26 bewegen.For this reason, the return passage forms 32 , the first passage 36 includes, together with the second thread groove 26 in the displacement nut 14 a rolling groove and the steel balls 16 can be over the first pass 36 between the return passage 32 and the second thread groove 26 move.
Der
zweite Durchgang 38 erstreckt sich von den offenen Enden
der Grundkörperabschnitte 28a, 28b in
das Innere dieser Abschnitte und ist mit einem Ende des ersten Durchgangs 36 verbunden.
Als Folge hiervon stehen der erste Durchgang 36 und der zweite
Durchgang 38 in Verbindung miteinander.The second passage 38 extends from the open ends of the body portions 28a . 28b into the interior of these sections and is at one end of the first passage 36 connected. As a result of this, the first passage is 36 and the second passage 38 in connection with each other.
Der
Kugelspindelmechanismus 10 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im
Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes
wird die Montage des Kugelspindelmechanismus 10 erläutert.The ball screw mechanism 10 According to the first embodiment of the present invention is constructed substantially as described above. Next, the assembly of the ball screw mechanism 10 explained.
Zunächst
wird das erste Rückführelement 18 an
der Seite eines Endes 14a (in Richtung des Pfeils A) der
Verschiebungsmutter 14 angebracht. Im Einzelnen wird das
erste Rückführelement 18 so angeordnet,
dass der zylindrische Abschnitt 30a an der Seite des anderen
Endes 14b (in der Richtung des Pfeils B) der Verschiebungsmutter 14 angeordnet
ist und der zylindrische Abschnitt 30a an der äußeren Umfangsfläche
der Verschiebungsmutter anliegt. Andererseits wird der Grundkörperabschnitt 28a so
an dem Befestigungsabschnitt 24a angebracht, dass der Vorsprung 34 der
inneren Umfangsfläche der Verschiebungsmutter 14 zugewandt
ist. Außerdem wird der Grundkörperabschnitt 28a durch
Kleben, einen Haltering oder dgl. (nicht dargestellt) an dem Befestigungsabschnitt 24a fixiert.First, the first feedback element 18 on the side of an end 14a (in the direction of arrow A) of the displacement nut 14 appropriate. In detail, the first feedback element 18 arranged so that the cylindrical section 30a at the side of the other end 14b (in the direction of arrow B) of the displacement nut 14 is arranged and the cylindrical section 30a abuts the outer peripheral surface of the sliding nut. At On the other hand, the body portion 28a so on the attachment section 24a attached that the projection 34 the inner peripheral surface of the sliding nut 14 is facing. In addition, the body portion becomes 28a by gluing, a retaining ring or the like (not shown) to the attachment portion 24a fixed.
Als
Folge hiervon wird der erste Durchgang 36 des ersten Rückführelementes 18 mit
einem Ende der zweiten Gewindenut 26 verbunden, die an
der inneren Umfangsfläche der Verschiebungsmutter 14 vorgesehen
ist.As a consequence, the first pass becomes 36 of the first return element 18 with one end of the second thread groove 26 connected to the inner peripheral surface of the sliding nut 14 is provided.
Nachdem
die Kugelspindelwelle 12 durch das Innere der Verschiebungsmutter 14 eingesetzt wurde,
wird als nächstes eine Vielzahl von Stahlkugeln 16 nacheinander
von dem zweiten Durchgang 38 des ersten Rückführelementes 18 in
den Rückführdurchgang 32 eingesetzt.
Hierdurch bewegen sich die Stahlkugeln 16 nacheinander
entlang des Rückführdurchgangs 32 zu
der Seite des ersten Durchgangs 36. Die Stahlkugeln werden
durch die Öffnung des ersten Durchgangs 36 der
zweiten Gewindenut 26 des Verschiebungselementes 14 sowie der
ersten Gewindenut 22 der Kugelspindelwelle 12 zugeführt.After the ball screw shaft 12 through the interior of the displacement nut 14 was used next is a variety of steel balls 16 one after the other from the second passage 38 of the first return element 18 in the return passage 32 used. This causes the steel balls to move 16 successively along the return passage 32 to the side of the first passage 36 , The steel balls pass through the opening of the first passage 36 the second thread groove 26 of the displacement element 14 as well as the first thread groove 22 the ball screw shaft 12 fed.
Außerdem
bewegen sich die Stahlkugeln 16 schraubenförmig
entlang der zweiten Gewindenut 26 und der ersten Gewindenut 22 der
Kugelspindelwelle 12, wobei sie durch diese Nuten gehalten
werden. Im Einzelnen werden die zahlreichen Stahlkugeln 16 zwischen
der äußeren Umfangsfläche der Kugelspindelwelle 12 und
der inneren Umfangsfläche der Verschiebungsmutter 14 über
die ersten und zweiten Gewindenuten 22, 26 gehalten.In addition, the steel balls move 16 helically along the second thread groove 26 and the first thread groove 22 the ball screw shaft 12 while being held by these grooves. In detail, the numerous steel balls 16 between the outer peripheral surface of the ball screw shaft 12 and the inner peripheral surface of the sliding nut 14 over the first and second thread grooves 22 . 26 held.
Als
nächstes werden die zahlreichen Stahlkugeln 16 in
den Rückführdurchgang 32 des zweiten Rückführelementes 20 eingesetzt.
Die Stahlkugeln 16 werden in den Rückführdurchgang 32 durch
ein nicht dargestelltes Schmiermittel, mit dem die ersten und zweiten
Durchgänge 36, 38 beschichtet sind, innerhalb
des Rückführdurchgangs 32 gehalten. Mit Hilfe
des Schmierfetts, das eine festgelegte Viskosität aufweist,
werden im Einzelnen die Stahlkugeln 16 daran gehindert,
aus dem Rückführdurchgang 32 herauszurollen.Next are the numerous steel balls 16 in the return passage 32 of the second return element 20 used. The steel balls 16 be in the return passage 32 by a lubricant, not shown, with which the first and second passages 36 . 38 coated inside the return passage 32 held. With the help of the grease, which has a fixed viscosity, in detail, the steel balls 16 prevented from returning from the return passage 32 out roll.
Schließlich
wird der Grundkörperabschnitt 28b des zweiten
Rückführelementes 20 in dem Befestigungsabschnitt 24b,
der in dem anderen Ende 14b der Ver schiebungsmutter 14 ausgebildet
ist, angeordnet, und der zylindrische Abschnitt 30b wird
so angeordnet, dass er der Seite des Endes 14a (in der Richtung
des Pfeils A) des Verschiebungselementes 14 zugewandt ist
und an der äußeren Umfangsfläche der
Verschiebungsmutter 14 anliegt. Außerdem liegt die
Endfläche des zylindrischen Abschnitts 30b an der
Endfläche des zylindrischen Abschnitts 30a des ersten
Rückführelementes 18 an (vgl. 1 und 3).
Hierdurch liegen die zylindrischen Abschnitte 30a, 30b in
den ersten und zweiten Rückführelementen 18, 20 aneinander
an, und die Rückführdurchgänge 32 werden
durch die jeweiligen zweiten Durchgänge 38 in
Verbindung miteinander gebracht (vgl. 3). Als
Folge hiervon wird durch die Rückführdurchgänge 32 der
ersten und zweiten Rückführelemente 18, 20 und
die ersten und zweiten Gewindenuten 22, 26 ein
Zirkulationsweg gebildet, in dem die Stahlkugeln 16 zirkuliert
werden können, wobei die zahlreichen Stahlkugeln 16 innerhalb
der Rückführdurchgänge 32 und
der ersten und zweiten Gewindenuten 22, 26 gehalten
werden.Finally, the body section 28b of the second return element 20 in the attachment section 24b in the other end 14b the sliding nut 14 is formed, arranged, and the cylindrical portion 30b is arranged so that it is the side of the end 14a (in the direction of the arrow A) of the displacement element 14 facing and on the outer peripheral surface of the sliding nut 14 is applied. In addition, the end surface of the cylindrical portion lies 30b at the end surface of the cylindrical portion 30a of the first return element 18 on (cf. 1 and 3 ). This causes the cylindrical sections 30a . 30b in the first and second return elements 18 . 20 to each other, and the return passages 32 be through the respective second passages 38 brought into contact with each other (cf. 3 ). As a consequence of this, the return passages 32 the first and second return elements 18 . 20 and the first and second thread grooves 22 . 26 a circulation path formed in which the steel balls 16 can be circulated, with the numerous steel balls 16 within the return passages 32 and the first and second thread grooves 22 . 26 being held.
Außerdem
wird der erste Durchgang 36 in dem zweiten Rückführelement 20 mit
dem anderen Ende der zweiten Gewindenut 26, die an der
inneren Umfangsfläche der Verschiebungsmutter 14 vorgesehen
ist, verbunden.In addition, the first passage 36 in the second return element 20 with the other end of the second thread groove 26 attached to the inner peripheral surface of the displacement nut 14 is provided connected.
Zudem
wird das zweite Rückführelement 20 in
der gleichen Weise wie das erste Rückführelement 18 durch
Kleben, einen Haltring oder dgl. (nicht dargestellt) einstückig
an dem Befestigungsabschnitt 24b fixiert.In addition, the second feedback element 20 in the same way as the first feedback element 18 by sticking, a Haltring or the like (not shown) in one piece to the attachment portion 24b fixed.
Als
nächstes werden die Betriebs- und Wirkungsweisen des Kugelspindelmechanismus 10,
der in der oben beschriebenen Weise zusammengebaut wurde, erläutert.
Die Erläuterung betrifft hierbei einen Fall, bei dem eine
nicht dargestellte Drehantriebsquelle (bspw. ein Schrittmotor) mit
einem Ende der Kugelspindelwelle 12 des Kugelspindelmechanismus 10 verbunden
wird und die Verschiebungsmutter 14 zu der Seite ihres
einen Endes 14a (in der Richtung des Pfeils A) verschoben
wird.Next, the operations and operations of the ball screw mechanism 10 , which has been assembled in the manner described above, explained. The explanation here relates to a case where a rotary drive source (eg, a stepping motor) not shown has one end of the ball screw shaft 12 of the ball screw mechanism 10 is connected and the displacement nut 14 to the side of her one end 14a (in the direction of arrow A) is shifted.
Zunächst
wird die Drehantriebsquelle gedreht und hierdurch die Kugelspindelwelle 12 angetrieben,
worauf die Rotationskraft der Kugelspindelwelle 12 auf
die Verschiebungsmutter 14, die durch die zahlreichen Stahlkugeln 16 in
Gewindeeingriff mit der Kugelspindelwelle 12 steht, übertragen
wird. Die Verschiebungsmutter 14 wird von deren einer Endseite 14a (in
der Richtung des Pfeils A) entlang der Axialrichtung der Kugelspindelwelle 12 verschoben. Da
die Verschiebung der Verschiebungsmutter 14 in der Drehrichtung
durch nicht dargestellte Drehstoppmechanismen begrenzt wird, dreht
sich die Verschiebungsmutter 14 nicht, sondern wird lediglich
in der axialen Richtung (der Richtung des Pfeils A) verschoben.First, the rotary drive source is rotated and thereby the ball screw shaft 12 driven, whereupon the rotational force of the ball screw shaft 12 on the displacement nut 14 passing through the numerous steel balls 16 in threaded engagement with the ball screw shaft 12 stands, is transferred. The displacement nut 14 is from one end side 14a (in the direction of the arrow A) along the axial direction of the ball screw shaft 12 postponed. Because the displacement of the displacement nut 14 is limited in the rotational direction by unillustrated rotation stop mechanisms, the displacement nut rotates 14 not, but is merely displaced in the axial direction (the direction of the arrow A).
Zu
dieser Zeit werden die Stahlkugeln 16 nacheinander von
den ersten und zweiten Gewindenuten 22, 26 an
der Seite (in der Richtung des Pfeils A) eines Endes 14a der
Verschiebungsmutter 14 in den ersten Durchgang 36 eingebracht,
während sich die Verschiebungsmutter 14 verschiebt,
und die Stahlkugeln 16, die in dem Rückführdurchgang 32 vorgeladen
waren, werden durch die anderen Stahlkugeln 16, die von
dem ersten Durchgang 36 zugeführt werden, weggedrückt,
wodurch die Stahlkugeln 16 entlang des Rückführdurchgangs 32 in
einer Richtung (der Richtung des Pfeils B) entgegen der Bewegungsrichtung
(der Richtung des Pfeils A) der Verschiebungsmutter 14 bewegt
werden.At this time the steel balls are going 16 successively from the first and second thread grooves 22 . 26 on the side (in the direction of arrow A) of one end 14a the displacement nut 14 in the first round 36 while introduced the displacement nut 14 shifts, and the steel balls 16 that in the return passage 32 were preloaded by the other steel balls 16 that from the first passage 36 be fed, pushed away, causing the steel balls 16 along the return passage 32 in one direction (the direction of arrow B) against the direction of movement (the direction of arrow A) of the displacement nut 14 to be moved.
Außerdem
erreichen die Stahlkugeln 16, nachdem sie zu der Seite
des zweiten Rückführelementes 20 bewegt
wurden, den ersten Durchgang 36 des zweiten Rückführelementes 20 und
werden den ersten und zweiten Gewindenuten 22, 26 an
der anderen Endseite 14b (in der Richtung des Pfeils B)
der Verschiebungsmutter 14 zugeführt und in diese
geladen.In addition, the steel balls reach 16 After moving to the side of the second return element 20 were moved, the first passage 36 of the second return element 20 and become the first and second thread grooves 22 . 26 on the other end side 14b (in the direction of arrow B) of the displacement nut 14 fed and loaded in this.
Im
Einzelnen werden die zahlreichen Stahlkugeln 16 durch die
zylindrischen Abschnitte 30a, 30b der ersten und
zweiten Rückführelemente 18, 20,
die an der äußeren Umfangsseite der Verschiebungsmutter 14 vorgesehen
sind, zirkuliert und erneut einem Bereich zwischen der Verschiebungsmutter 14 und
der Kugelspindelwelle 12 zugeführt.In detail, the numerous steel balls 16 through the cylindrical sections 30a . 30b the first and second return elements 18 . 20 located on the outer peripheral side of the sliding nut 14 are provided circulates and again an area between the displacement nut 14 and the ball screw shaft 12 fed.
Anders
ausgedrückt werden die zahlreichen Stahlkugeln 16 von
dem ersten Durchgang 36 durch den zweiten Durchgang 38 zirkuliert
und erneut von dem anderen ersten Durchgang 36 dem Bereich
zwischen der Verschiebungsmutter 14 und der Kugelspindelwelle 12 zugeführt.In other words, the numerous steel balls 16 from the first passage 36 through the second passage 38 circulated and again from the other first passage 36 the area between the displacement nut 14 and the ball screw shaft 12 fed.
Außerdem
werden die Stahlkugeln 16 durch den Vorsprung 34 des
ersten Rückführelementes 18 sanft und
zuverlässig von den ersten und zweiten Gewindenuten 22, 26 zu
dem ersten Durchgang 36 geführt, während
die Stahlkugeln 16 gleichzeitig durch den Vorsprung 34 des
zweiten Rückführelementes 20 von dem
ersten Durchgang 36 in die ersten und zweiten Gewindenuten 22, 26 geführt
und wieder eingeladen werden.In addition, the steel balls 16 through the lead 34 of the first return element 18 gentle and reliable from the first and second thread grooves 22 . 26 to the first passage 36 guided while the steel balls 16 at the same time by the projection 34 of the second return element 20 from the first passage 36 in the first and second thread grooves 22 . 26 be guided and invited again.
Durch
Umkehren der Charakteristik (Polarität) des Stroms, der
der Drehantriebsquelle von der nicht dargestellten Stromquelle zugeführt
wird, wird dagegen die Kugelspindelwelle 12 in einer entgegengesetzten
Richtung gedreht, woraufhin die Drehkraft der Kugelspindelwelle 12 auf
die Verschiebungsmutter 14, die über die Stahlkugeln 16 in
Gewindeeingriff mit der Kugelspindelwelle 12 steht, übertragen
wird. Außerdem wird die Verschiebungsmutter 14 dementsprechend
von der anderen Endseite 14b der Kugelspindelwelle 12 in
deren axialer Richtung (der Richtung des Pfeils B) verschoben.By reversing the characteristic (polarity) of the current supplied to the rotary driving source from the power source not shown, on the other hand, the ball screw shaft becomes 12 rotated in an opposite direction, whereupon the rotational force of the ball screw shaft 12 on the displacement nut 14 that over the steel balls 16 in threaded engagement with the ball screw shaft 12 stands, is transferred. In addition, the shift nut 14 accordingly from the other end side 14b the ball screw shaft 12 in the axial direction (the direction of arrow B) shifted.
Hierbei
bewegen sich die Stahlkugeln 16 durch die Verschiebung
der Verschiebungsmutter 14 entlang der ersten und zweiten
Gewindenuten 22, 26. Nachdem die Stahlkugeln 16 die
andere Endseite 14b (in der Richtung des Pfeils B) der Verschiebungsmutter 14 erreicht
haben, werden sie dem ersten Durchgang 36 des zweiten Rückführelementes 20 zugeführt.Here the steel balls move 16 by the displacement of the displacement nut 14 along the first and second thread grooves 22 . 26 , After the steel balls 16 the other end side 14b (in the direction of arrow B) of the displacement nut 14 they will reach the first round 36 of the second return element 20 fed.
Außerdem
werden die Stahlkugeln 16, die in den Rückführdurchgang 32 vorgeladen
waren, durch andere Stahlkugeln 16, die von dem ersten
Durchgang 36 des zweiten Rückführelementes 20 zugeführt
werden, weggedrückt, wodurch die Stahlkugeln 16 in
einer Richtung (der Richtung des Pfeils A) entlang des zweiten Durchgangs 38 des
Rückführdurchgangs 32 bewegt werden,
die der Verschiebungsrichtung (der Richtung des Pfeils B) der Verschiebungsmutter 14 gegenüberliegt.
Außerdem erreichen die Stahlkugeln 16 den ersten
Durchgang 36 des ersten Rückführelementes 18,
woraufhin sie den ersten und zweiten Gewindenuten 22, 26 an
der Seite des Endes 14a (in der Richtung des Pfeils A)
der Verschiebungsmutter 14 zugeführt werden.In addition, the steel balls 16 in the return passage 32 were preloaded by other steel balls 16 that from the first passage 36 of the second return element 20 be fed, pushed away, causing the steel balls 16 in one direction (the direction of the arrow A) along the second passage 38 the return passage 32 to be moved, the direction of displacement (the direction of arrow B) of the displacement nut 14 opposite. In addition, the steel balls reach 16 the first passage 36 of the first return element 18 , whereupon they have the first and second thread grooves 22 . 26 at the side of the end 14a (in the direction of arrow A) of the displacement nut 14 be supplied.
Im
Einzelnen bewegen sich die zahlreichen Stahlkugeln 16,
die von dem Ende in der Verschiebungsrichtung der Verschiebungsmutter 14 entnommen
werden, innerhalb der Rückführdurchgänge 32 der
ersten und zweiten Rückführelemente 18, 20 in einer
Richtung entgegen der Verschiebungsrichtung der Verschiebungsmutter 14 und
werden dann dem Bereich zwischen der Verschiebungsmutter 14 und der
Kugelspindelwelle 12 von dem Ende der Verschiebungsmutter 14 an
der Seite zugeführt, die deren Verschiebungsrichtung gegenüberliegt.In detail, the numerous steel balls move 16 extending from the end in the direction of displacement of the displacement nut 14 within the return passages 32 the first and second return elements 18 . 20 in a direction opposite to the direction of displacement of the displacement nut 14 and then become the area between the displacement nut 14 and the ball screw shaft 12 from the end of the displacement nut 14 fed on the side opposite to the direction of displacement.
Wenn
die Verschiebungsmutter 14 durch die Drehung der Kugelspindelwelle 12 in
der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) verschoben
wird, werden auf diese Weise die Stahlkugeln 16, die zwischen
der Kugelspindelwelle 12 und der Verschiebungsmutter 14 gehalten
werden, kontinuierlich durch die Rückführdurchgänge 32,
die auf der Außenseite der Verschiebungsmutter 14 vorgesehen sind,
zirkuliert.If the displacement nut 14 by the rotation of the ball screw shaft 12 in the axial direction (the direction of the arrows A and B) is shifted, in this way, the steel balls 16 between the ball screw shaft 12 and the displacement nut 14 held continuously through the return passages 32 on the outside of the sliding nut 14 are provided circulates.
Auf
die oben beschriebene Weise wird gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine solche
Gestaltung erreicht, dass dann, wenn die zahlreichen Stahlkugeln 16 bei
der Verschiebung der Verschiebungsmutter 14 zirkulieren,
die Stahlkugeln 16 an einer Außenseite (in einer radial
nach außen gerichteten Richtung) der Verschiebungsmutter 14 durch
die in den ersten und zweiten Rückführelementen 18, 20 vorgesehenen Rückführdurchgänge 33 zirkuliert
werden. Hierdurch kann im Vergleich zu einem herkömmlichen
Kugelspindelmechanismus, bei welchem der Durchgang (Kugelrückführdurchgang)
zum Zirkulieren der Stahlkugeln 16 in dem Mutternelement
vorgesehen ist, die radiale Dimension der Verschiebungsmutter 14 verringert
werden. Als Folge hiervon kann die Verschiebungsmutter 14 in
ihrer radialen Richtung kleiner gebaut werden. Hiermit verbunden
ist es möglich, die Größe des Kugelspindelmechanismus 10 mit
der Verschiebungsmutter 14 zu verkleinern.In the manner described above, according to the first embodiment of the present invention, such a configuration is achieved that when the plurality of steel balls 16 during the displacement of the displacement nut 14 circulate, the steel balls 16 on an outer side (in a radially outward direction) of the shift nut 14 through the in the first and second return elements 18 . 20 provided return passages 33 be circulated. Thereby, as compared with a conventional ball screw mechanism in which the passage (ball return passage) for circulating the steel balls 16 is provided in the nut member, the radial dimension of the displacement nut 14 be reduced. As a result, the Verschie bung nut 14 be built smaller in their radial direction. Connected to this, it is possible to reduce the size of the ball screw mechanism 10 with the sliding nut 14 to downsize.
Da
die zylindrischen Abschnitte 30a, 30b der ersten
und zweiten Rückführelemente 18, 20 an
der äußeren Umfangsseite der Verschiebungsmutter 14 in
einem Bereich angeordnet sind, der die zylindrischen Abschnitte 30a, 30b umfasst,
kann bei dem Kugelspindelmechanismus 10 die radiale Dimension des
Kugelspindelmechanismus 10 etwa die gleiche sein wie bei
dem herkömmlichen Kugelspindelmechanismus. Bis auf den
Bereich, in dem die zylindrischen Abschnitte 30a, 30b vorgesehen
sind, wird aber die radiale Dimension der Verschiebungsmutter 14 kleiner
sein als bei dem herkömmlichen Kugelspindelmechanismus.
Im Vergleich zu dem herkömmlichen Kugelspindelmechanismus,
der ein Mutternelement aufweist, dessen Durchmesser in radialer
Richtung über den gesamten Umfang erweitert ist, kann hierdurch
der Kugelspindelmechanismus 10 gemäß der
vorliegenden Erfindung in der radialen Richtung verkleinert werden.Because the cylindrical sections 30a . 30b the first and second return elements 18 . 20 on the outer peripheral side of the sliding nut 14 are arranged in an area that covers the cylindrical sections 30a . 30b may include, in the ball screw mechanism 10 the radial dimension of the ball screw mechanism 10 be about the same as in the conventional ball screw mechanism. Except for the area where the cylindrical sections 30a . 30b are provided, but the radial dimension of the displacement nut 14 smaller than the conventional ball screw mechanism. As compared with the conventional ball screw mechanism having a nut member whose diameter is widened in the radial direction over the entire circumference, thereby the ball screw mechanism 10 be reduced in the radial direction according to the present invention.
Mit
Hilfe eines einfachen Vorgangs, bei dem die ersten und zweiten Rückführelemente 18, 20 in den
Befestigungsabschnitten 24a, 24b, die in dem einen Ende 14a und
dem anderen Ende 14b der Verschiebungsmutter 14 vorgesehen
sind, kann somit eine Gestaltung mit einem Kugelzirkulationsdurchgang
erreicht werden, bei der die Stahlkugeln 16 durch die Rückführdurchgänge 32 in
den ersten und zweiten Rückführelementen 18, 20 zirkulieren.
Da die ersten und zweiten Rückführelemente 18, 20 aus gegossenen
Komponenten hergestellt werden, die bspw. aus einem Harzmaterial
oder dgl. gegossen werden, lässt sich ein Bearbeitungsschritt
zur Herstellung der Rückführdurchgänge 32 einsparen,
so dass der Kugelspindelmechanismus 10 einfach hergestellt
werden kann. Hierdurch kann die Produktivität des Kugelspindelmechanismus 10 mit
den ersten Rückführelementen 18, 20 verbessert
werden, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten verringert werden.With the help of a simple process where the first and second feedback elements 18 . 20 in the attachment sections 24a . 24b that in one end 14a and the other end 14b the displacement nut 14 are provided, thus a design can be achieved with a ball circulation passage, wherein the steel balls 16 through the return passages 32 in the first and second return elements 18 . 20 circulate. As the first and second return elements 18 . 20 can be made of molded components, which are cast from a resin material or the like, for example, can be a processing step for the preparation of the return passages 32 save, so that the ball screw mechanism 10 can be easily made. This can increase the productivity of the ball screw mechanism 10 with the first return elements 18 . 20 can be improved, at the same time the manufacturing cost can be reduced.
Da
das erste Rückführelement 18 und das zweite
Rückführelement 20 die gleiche Form haben, können
diese Elemente außerdem gemeinsam verwendet werden, so
dass im Vergleich zu einem Fall, bei dem die ersten und zweiten
Rückführelemente unterschiedliche Formen haben,
die Kosten reduziert werden können.Because the first feedback element 18 and the second feedback element 20 In addition, these elements may be used in common, so that costs can be reduced as compared with a case where the first and second return elements have different shapes.
Da
der Kugelspindelmechanismus 10 auch in Fällen
eingesetzt werden kann, in denen der Abstand der Gewindenuten (Gewindegang)
in den ersten und zweiten Gewindenuten 22, 26 eine
geringe Steigung hat, und in Fällen, in denen der Abstand
der Gewindenuten eine große Steigung hat, werden die Bedingungen
für den Einsatz der Kugelspindelwelle 10 nicht
beschränkt. Der Mechanismus kann für eine Vielzahl
möglicher Einsatzbedingungen verwendet werden.Because the ball screw mechanism 10 can also be used in cases where the distance of the thread grooves (thread) in the first and second thread grooves 22 . 26 has a low pitch, and in cases where the pitch of the thread grooves has a large pitch, the conditions for the use of the ball screw shaft 10 not limited. The mechanism can be used for a variety of possible conditions of use.
Als
nächstes wird ein Kugelspindelmechanismus 100 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit
Bezug auf die 7 bis 9 erläutert.
Diejenigen Komponenten des Kugelspindelmechanismus 100,
die denen des Kugelspindelmechanismus 10 gemäß der
ersten Ausführungsform entsprechend, werden mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Insoweit wird auf die obige Beschreibung
verwiesen.Next is a ball screw mechanism 100 according to a second embodiment of the present invention with reference to 7 to 9 explained. Those components of the ball screw mechanism 100 similar to those of the ball screw mechanism 10 according to the first embodiment, are provided with the same reference numerals. In that regard, reference is made to the above description.
Der
Kugelspindelmechanismus 100 gemäß der
zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Kugelspindelmechanismus 10 gemäß der
ersten Ausführungsform dahingehend, dass ein Rückführelement 102 drei
Komponenten aufweist, nämlich ein Paar von Basiselementen 104, 106 und
ein zylindrisches Element 108, welches das eine Basiselement 104 mit
dem anderen Basiselement 106 verbindet.The ball screw mechanism 100 according to the second embodiment differs from the ball screw mechanism 10 according to the first embodiment in that a return element 102 has three components, namely a pair of basic elements 104 . 106 and a cylindrical element 108 which is the one basic element 104 with the other base element 106 combines.
Wie
in den 7 bis 9 gezeigt ist, wird das Rückführelement 102 bspw.
aus einem Harzmaterial hergestellt. Die Basiselemente 104, 106 sind
in entsprechenden Befestigungsabschnitten 24a, 24b einer
Verschiebungsmutter 14 angebracht. Beide Enden des zylindrischen
Elementes 108 sind in Aussparungen 110a bzw. 110b eingesetzt,
die an Endflächen der Basiselemente 104, 106 ausgebildet
sind.As in the 7 to 9 is shown, the return element 102 For example, made of a resin material. The basic elements 104 . 106 are in appropriate mounting sections 24a . 24b a displacement nut 14 appropriate. Both ends of the cylindrical element 108 are in recesses 110a respectively. 110b used on end faces of the base elements 104 . 106 are formed.
Die
Basiselemente 104, 106, die blockförmig entsprechend
der Form der Befestigungsabschnitte 24a, 24b an
der Verschiebungsmutter 14 ausgebildet sind, decken die
Befestigungsabschnitte 24a, 24b ab. In den Basiselementen 104, 106 sind
innere Wandflächen ausgebildet, die der Kugelspindelwelle 12 zugewandt
sind. Die inneren Wandflächen weisen einen bogenförmigen
Querschnitt mit dem gleichen Krümmungsradius wie die innere
Umfangsfläche der Verschiebungsmutter 14 auf.
Abschnitte der Rückführdurchgänge 32 öffnen
sich zu den inneren Wandflächen der Basiselemente 104, 106.The basic elements 104 . 106 that are block-shaped according to the shape of the attachment sections 24a . 24b at the displacement nut 14 are formed cover the mounting portions 24a . 24b from. In the basic elements 104 . 106 are formed inner wall surfaces, which is the ball screw shaft 12 are facing. The inner wall surfaces have an arcuate cross section with the same radius of curvature as the inner peripheral surface of the displacement nut 14 on. Sections of the return passages 32 open to the inner wall surfaces of the base elements 104 . 106 ,
Das
zylindrische Element 108 ist ein rohrförmiger
Körper mit einer festgelegten Länge in seiner axialen
Richtung. Innerhalb des zylindrischen Elementes 108 ist
ein Verbindungsdurchgang 112 vorgesehen, um die Stahlkugeln 16 zwischen
der Verschiebungsmutter 16 und der Kugelspindelwelle 12 zu
zirkulieren. Das zylindrische Element 108 ist zwischen
dem einen Basiselement 104 und dem anderen Basiselement 106 angebracht,
um eine Verbindung zwischen den Rückführdurchgängen 32 der
Basiselemente 104, 106 und dem Verbindungsdurchgang 112 herzustellen.
Die Stahlkugeln 16 zirkulieren bspw. von dem einen Basiselement 104 durch
das zylindrische Element 108 zu dem anderen Basiselement 106.The cylindrical element 108 is a tubular body having a fixed length in its axial direction. Inside the cylindrical element 108 is a connection passage 112 provided to the steel balls 16 between the displacement nut 16 and the ball screw shaft 12 to circulate. The cylindrical element 108 is between the one basic element 104 and the other base element 106 attached to a connection between the return passages 32 the basic elements 104 . 106 and the connection passage 112 manufacture. The steel balls 16 circulate, for example, from the one base element 104 by the cylindrical element 108 to the other base element 106 ,
Auf
diese Weise wird bei der zweiten Ausführungsform das Rückführelement 102 durch
das Paar von Basiselementen 104, 106 und das zylindrische Element 108,
welches das eine Basiselement 104 mit dem anderen Basiselement 106 verbindet,
gebildet. Auch wenn die Zahl von Gewindegängen der Verschiebungsmutter 14 gegenüber
der Kugelspindelwelle 12 geändert wird, wird es
dadurch möglich, einfach und zuverlässig auf Längenänderungen
der Verschiebungsmutter 14 in einer Längsrichtung
zu reagieren, indem das zylindrische Element 108 durch
ein anderes zylindrisches Element mit einer passenden Länge
ersetzt wird.In this way, in the second embodiment, the return element 102 through the pair of basic elements 104 . 106 and the cylindrical element 108 which is the one basic element 104 with the other base element 106 connects, formed. Even if the number of threads of the sliding nut 14 opposite the ball screw shaft 12 is changed, it is thereby possible, easily and reliably to changes in length of the displacement nut 14 to react in a longitudinal direction by the cylindrical element 108 is replaced by another cylindrical element of a suitable length.
Im
Einzelnen ist bei dem Rückführelement 102 das
zylindrische Element 108 von den Basiselementen 104, 106 lösbar.
Auch wenn sich die Länge der Verschiebungsmutter 14 in
der Längsrichtung ändert, ist es daher möglich,
diese Änderung einfach auszugleichen, indem die Länge
des zylindrischen Elementes 108 angepasst wird. Da es nicht
notwendig ist, getrennte Rückführelemente für
eine Vielzahl von unterschiedlichen Verschiebungsmuttern 14 vorzusehen,
können die Herstellungskosten verringert werden.In detail, the feedback element 102 the cylindrical element 108 from the basic elements 104 . 106 solvable. Even if the length of the displacement nut 14 In the longitudinal direction changes, it is therefore possible to easily compensate for this change by the length of the cylindrical element 108 is adjusted. Since it is not necessary separate return elements for a variety of different displacement nuts 14 provided, the manufacturing cost can be reduced.
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